薬液検出装置
【課題】低コストで麻酔薬の流下を検出することのできる薬液検出装置を提供する。
【解決手段】薬液検出装置では、薬液の落下軌跡を挟んで設けられる発光素子及び受光素子をそれぞれ有する２組のセンサ１１及び１２を備える。センサ１１及びセンサ１２は光軸を異ならせて配置する。光軸を異ならせることで、センサ１１及びセンサ１２から出射される光の液柱での反射量や吸収量が相違してくる。そこで、センサ１１及び１２から出力される両信号値を比較し、両信号値に差が検出された場合には麻酔薬の流下を報知する。
【解決手段】薬液検出装置では、薬液の落下軌跡を挟んで設けられる発光素子及び受光素子をそれぞれ有する２組のセンサ１１及び１２を備える。センサ１１及びセンサ１２は光軸を異ならせて配置する。光軸を異ならせることで、センサ１１及びセンサ１２から出射される光の液柱での反射量や吸収量が相違してくる。そこで、センサ１１及び１２から出力される両信号値を比較し、両信号値に差が検出された場合には麻酔薬の流下を報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、点滴法により薬液を被検体に投与する場合の関心事項は、投薬速度と投薬終了のタイミングである。そのため、従来、投薬担当者は、点滴ボトルと点滴針との間に介挿された点滴筒を落下する薬液を目視し、投薬速度と投薬終了のタイミングを確認していた。
【０００３】
しかし、医師や看護師の不足により、投薬担当者の職務は多岐に亘り、点滴を絶えず監視することが困難となっている。そのため、点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この薬液検出装置は、センサによって薬液の落下を検出しており、検出対象とする薬液は、点滴薬である。センサは、発光素子と受光素子とから構成されており、点滴筒に取り付けられるセンサホルダに内蔵されている。センサホルダには、挿入口が貫設されており、センサホルダは、当該挿入口に点滴筒が挿入されることによって、点滴筒に取り付けられる。
【０００５】
センサホルダが点滴筒に取り付けられた状態では、発光素子と受光素子は、点滴薬の落下軌跡を挟み込むように対向する。点滴滴が滴下されたタイミングでは、発光素子と受光素子との間に点滴滴が存在するため、発光素子から出射した光が当該点滴滴により阻害され、受光素子の受光量は小さくなる。そのため、受光素子からＬｏ信号が一定間隔で出力されれば、点滴薬が順調に滴下されていることを検出することができる。
【０００６】
点滴滴を検出した場合には、ランプを点灯させ、点滴滴を所定時間以上検出できない場合には、終了のブザー音を出力することで、投薬速度や投薬終了を投薬担当者に報知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３０５５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、医療現場において、点滴法により投薬される薬液は点滴薬に限られず、麻酔薬についても点滴法により被検体へ投薬される。医療現場では、この麻酔薬についても検出可能な薬液検出装置が要望されている。尚、麻酔薬の投薬は、薬液ボトルと点滴筒との間に介在するチューブの途中から麻酔薬を合流させる手法を採る場合が多い。
【０００９】
しかしながら、点滴薬の点滴筒内での落下態様は滴下であるが、麻酔薬の点滴筒内での落下態様は液柱を形成する流下である。そのため、受光素子からＬｏ信号が出力されることによる薬液の検出手法は用いることができない。
【００１０】
その理由は、絶えず麻酔薬が流下している状態では、発光素子から出射される光が麻酔薬の液柱内を透過してしまい、受光素子が透過光を受け取ることにより、受光素子から出力される信号と空気中のみを通過した光を受光したときに得られる信号との間に大きな差が生じなくなってくる。更に、実験においては、この液柱を透過する光量は時間経過とともに大きくなってくる傾向が確認されている。
【００１１】
そのため、従来の手法を具体化する薬液検出装置では、受光素子から出力される信号をＨｉ信号又はＬｏ信号に変換するための基準信号値をかなり高精度に設定できなければ、麻酔薬の流下を検出することができない。そして、現在、このような高精度の基準信号値を生成する波形整形回路は高価であり、Ｌｏ信号による麻酔薬検出手法を具体化する薬液検出装置は高コストとなってしまう。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、低コストで麻酔薬の流下を検出することのできる薬液検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく、本発明に係る薬液検出装置は、薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置であって、前記薬液の落下軌跡を挟む発光素子及び受光素子を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する第１センサと、前記第１センサとは光軸が異なる発光素子及び受光素子を前記薬液の落下軌跡を挟むように設け、受光量に応じた強度の信号を出力する第２センサと、前記第１センサ及び第２センサから出力される両信号値を比較する信号値比較手段と、前記信号値比較手段により両信号値の差が検出されると、麻酔薬の流下を報知する報知手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１４】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ又は第２センサから出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較手段を更に備え、前記報知手段は、前記閾値比較手段により前記信号値が前記所定の閾値未満であることが検出された場合に、前記麻酔薬の流下を報知するようにしてもよい。
【００１５】
前記報知手段は、投薬中を示すランプ及び投薬終了を示すランプを備えるようにしてもよい。
【００１６】
前記報知手段は、前記両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、前記麻酔薬が流下していないことを報知するようにしてもよい。
【００１７】
前記報知手段は、投薬終了を示すブザー音を出力するスピーカを備えるようにしてもよい。
【００１８】
前記報知手段は、前記ブザー音の音量を調節するボリューム摘みを有するようにしてもよい。
【００１９】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダと、前記信号値比較手段及び前記報知手段を有するアラーム本体と、両端が前記アラーム本体に取り付けられ、前記薬液ボトルが掛けられる薬液ボトルスタンドに引掛可能な紐部材と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２０】
前記薬液検出装置は、点滴薬の滴下検出に検出態様を切り替えるスイッチと、前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられると、前記第１センサ又は前記第２センサから出力されるパルス信号を検出するパルス検出手段と、を更に備え、前記報知手段は、前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられ、前記パルス検出手段が前記パルス信号を検出すると、前記点滴薬の滴下を報知するようにしてもよい。
【００２１】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダを更に備え、前記センサホルダは、前記点滴筒の各種径及び滴下口高さに合わせた各種のアダプタと、前記アダプタを収容する収容手段と、を更に備え、前記点滴筒の種類に応じた前記アダプタが前記収容手段に装着されて、当該アダプタに前記点滴筒が嵌め込まれることで、着脱可能に取り付けられるようにしてもよい。
【００２２】
前記アダプタは、板形状を有し、そして、対応の前記点滴筒の径よりも若干小さい径で板面を貫通する嵌合孔と、前記嵌合孔から外縁まで前記板面を切り欠いて形成される断絶部と、前記嵌合孔に沿って前記断絶部に至るまで前記嵌合孔を挟むようにそれぞれ延び、前記嵌合孔に挿嵌される前記点滴筒を両側から挟持する撓み可能な一対の挟持部と、を有し、前記収容手段の側壁と前記挟持部との間の隙間と前記嵌合孔の径との合計値が前記対応の点滴筒の径と同一であり、前記挟持部が前記収容手段の側壁に当接するまで撓んだときの前記嵌合孔の径は、前記対応の点滴筒の径と同一となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、麻酔薬の点滴による投薬を監視できる薬液検出装置を提供でき、且つ、この薬液検出装置は安価に製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る薬液検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】センサホルダに内蔵される第１センサ及び第２センサの配置態様を示す模式図である。
【図３】センサホルダに内蔵される第１センサ及び第２センサの回路図である。
【図４】アラーム本体の構成を示すブロック図である。
【図５】アラーム本体の動作を示すフローチャートである。
【図６】薬液の液柱と、液柱を透過する光とを示す模式図である。
【図７】第１センサと第２センサとから出射する光の透過態様を示す模式図である。
【図８】第１センサと第２センサが出力する両信号の強度の差を示す模式図である。
【図９】第２の実施形態に係る薬液検出装置を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係るアラーム本体の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る薬液検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る報知部の点滴薬の検出態様を示すタイムテーブルである。
【図１３】センサホルダの詳細構成を示す図である。
【図１４】アダプタの一例を示す図である。
【図１５】挟持部の機能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る薬液検出装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
（１．第１の実施形態）
（Ａ．概略構成）
図１は、本実施形態に係る薬液検出装置の概略構成を示す模式図である。この薬液検出装置１は、センサホルダ１０とアラーム本体２０とを備える。センサホルダ１０には、薬液１２０を検出する第１センサ１１及び第２センサ１２が内蔵されている。また、アラーム本体２０は、第１センサ１１及び第２センサ１２の信号出力結果に応じて投薬状態を報知する。薬液１２０は、薬用効果を有する液体であり、本実施形態では麻酔薬である。報知する投薬状態は、薬液１２０の投薬中又は投薬終了である。
【００２７】
センサホルダ１０とアラーム本体２０とは、ケーブルにより接続されている。センサホルダ１０の出力信号がケーブルを介してアラーム本体２０に入力され、アラーム本体２０が備える電源から電力がケーブルを介してセンサホルダ１０へ供給される。
【００２８】
薬液１２０は、図示しない薬液ボトルスタンドに吊された薬液ボトル１００に収容されており、薬液ボトル１００からチューブを通って点滴筒１１０に流入する。麻酔薬である薬液１２０は、薬液ボトル１００と点滴筒１１０との間のチューブへ直接流入させ、点滴筒１１０へ流入させる。点滴筒１１０内では、麻酔薬である薬液１２０は、チューブと導通する滴下口１４０から液柱１２１を形成して流下し、下部に一時的に貯留される。センサホルダ１０は、この点滴筒１１０に着脱可能に取り付けられる。
【００２９】
具体的には、センサホルダ１０には、点滴筒１１０が挿入される挿入口１３が設けられている。挿入口１３は、センサホルダ１０の上面から下面へセンサホルダ１０を貫いて設けられる。点滴筒１１０は、この挿入口１３に挿入される。
【００３０】
また、センサホルダ１０には、点滴筒１１０を挟持するアダプタ３０が着脱自在に取り付けられる。アダプタ３０は、点滴筒１１０を周囲から一定圧力で挟持する板状部材である。このアダプタ３０には、挿入口１３と対応する位置に嵌合孔３１が設けられている。嵌合孔３１は、点滴筒１１０を圧嵌する。
【００３１】
アラーム本体２０は、薬液検出装置１の使用状態において、薬液ボトルスタンドに吊される。アラーム本体２０は、紐部材２０ａを有し、この紐部材２０ａを薬液ボトルスタンドに引っ掛けることで、薬液ボトル１００と共に吊される。紐部材２０ａは、両端がアラーム本体２０の上端面に固定されている。これにより、センサホルダ１０にアラーム本体２０の荷重が掛からず、センサホルダ１０の点滴筒１１０からの離脱可能性が低下している。
【００３２】
このアラーム本体２０は、後述するように、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号値の差が発生していると、薬液１２０の投薬中を報知する。アラーム本体２０には、投薬中ランプ２１ａと投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａとボリューム摘み２２ｂとを備えている。
【００３３】
投薬中ランプ２１ａは、薬液１２０が検出されると点滅する。投薬終了ランプ２１ｂは、薬液１２０が検出されなければ点灯する。スピーカ２２ａは、薬液１２０が所定時間以上検出されなければブザー音を出力する。ボリューム摘み２２ｂは、可変抵抗器に接続され、回転角に応じて可変抵抗器の抵抗値を変更し、ブザー音の音量を調節する。
【００３４】
（Ｂ．センサ構成）
図２は、センサホルダ１０に内蔵される第１センサ１１及び第２センサ１２の配置態様を示す模式図である。図３は、センサホルダ１０に内蔵される第１センサ１１及び第２センサ１２の回路図である。
【００３５】
図２に示すように、センサホルダ１０には、２組のセンサが内蔵されている。第１センサ１１は、光を出射する発光素子１１ａと、発光素子１１ａから出射した光の受光量に応じた強度の信号Ａを出力する受光素子１１ｂとを備える。第２センサ１２も、光を出射する発光素子１２ａと、発光素子１２ａから出射した光の受光量に応じた強度の信号Ｂを出力する受光素子１２ｂとを備える。
【００３６】
第１センサ１１の発光素子１１ａと受光素子１１ｂは、挿入口１３を介して対向して設けられ、点滴筒１１０の挿入時には薬液１２０の落下軌跡を挟む。すなわち、発光素子１１ａと受光素子１１ｂとを結ぶ仮想線は、点滴筒１１０内の滴下口１４０から下方に降ろした仮想の円柱と交差する。
【００３７】
第２センサ１２の発光素子１２ａと受光素子１２ｂも、挿入口１３を介して対向して設けられ、点滴筒１１０の挿入時には薬液１２０の落下軌跡を挟む。すなわち、発光素子１２ａと受光素子１２ｂとを結ぶ仮想線も、点滴筒１１０内の滴下口１４０から下方に降ろした仮想の円柱と交差する。
【００３８】
但し、この第１センサ１１と第２センサ１２とは、光軸が異なる。つまり、異なる向き又は位置に配置される。より具体的には、挿入口１３の軸を含む任意の平面に対する、第１センサ１１と点滴筒１１０の軸とを含む平面のなす角度と、第２センサ１２と点滴筒１１０の軸とを含む平面のなす角度とが異なる。または、第１センサ１１の発光素子１１ａと受光素子１１ｂとの高低差と、第２センサ１２の発光素子１２ａと受光素子１２ｂとが異なる。または、第１センサ１１を含んで点滴筒１１０の軸と直交する平面の高さと、第２センサ１２を含んで点滴筒１１０の軸と直交する平面の高さとが異なる。このような、第１センサ１１と第２センサ１２の配置は、薬液１２０の液柱へ異なる角度で光を当て、又は薬液１２０の液柱の異なる位置に光を当てるためである。
【００３９】
図３に示すように、発光素子１１ａが出射した光は、対向する受光素子１１ｂにより受光される。また、発光素子１２ａが出射した光は、対向する受光素子１２ｂにより受光される。
【００４０】
発光素子１１ａと発光素子１２ａは、例えば発光ダイオードであり、同一の電力が供給され、同量の光を出射する。受光素子１１ｂと受光素子１２ｂは、例えばフォトトランジスタであり、光電効果により光がベース電流に変換され、エミッタとコレクタとの間に電気信号が流れる。この受光素子１１ｂと受光素子１２ｂは、受光量と出力信号の電流値とが直線性を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する。
【００４１】
（Ｃ．アラーム本体構成）
図４は、アラーム本体２０の構成を示すブロック図である。アラーム本体２０は、信号値比較部２４、発振器２５、及び報知部２６を備える。このアラーム本体２０は、薬液１２０が麻酔薬である場合には、薬液１２０の液柱１２１を検出し、検出結果に応じて投薬中又は投薬終了を報知する。
【００４２】
信号値比較部２４は、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号を比較する。この信号値比較部２４は、第１センサ１１と第２センサ１２の信号出力端子に接続され、第１センサ１１と第２センサ１２の受光量に応じた強度の信号が入力される。そして、信号値比較部２４は、第１センサ１１の出力信号と第２センサ１２の出力信号とに強度の差が生じたタイミングで認識信号を報知部２６に出力する。認識信号は、一定の値を示す電気信号であり、この認識信号が到達することにより、両信号に強度の差が生じていることが認識できる。
【００４３】
発振器２５は、共振回路と増幅器を有するクロック発生器であり、所定周波数のパルス波を報知部２６に出力する。例えば、４ｋＨｚのパルス波を報知部２６に出力する。
【００４４】
報知部２６は、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号に強度の差が生じており、その強度の差が所定時間以内に発生していれば、投薬中を報知する。一方、報知部２６は、強度の差が所定時間以内に発生しなければ、投薬終了を報知する。
【００４５】
具体的には、報知部２６は、発振器２５から出力されるパルス波をカウントする。カウント値が一定数以内であるときに、信号値比較部２４から電気信号が入力されると、投薬中を報知し、カウント値をリセットする。カウント値が一定数を超えると、投薬終了を報知する。
【００４６】
報知部２６は、投薬中の報知の際、投薬中ランプ２１ａを点滅させる。また、報知部２６は、投薬終了の報知の際、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる。
【００４７】
図５は、このアラーム本体２０の動作を示すフローチャートである。まず、アラーム本体２０には、第１センサ１１から信号Ａが入力され（ステップＳ０１）、第２センサ１２から信号Ｂが入力される（ステップＳ０２）。具体的には、アラーム本体２０は、第１センサ１１及び第２センサ１２から信号Ａ及び信号Ｂを、発振器２５のパルス波を用いて一定のサンプリングタイミングで取り込む。
【００４８】
第１センサ１１の信号Ａ及び第２センサ１２の信号Ｂが入力されると、信号値比較部２４は、両信号Ａ及びＢの強度を比較する（ステップＳ０３）。例えば、両信号Ａ及びＢが示す電流値を比較する。両信号Ａ及びＢの強度に差があると（ステップＳ０３，Ｙｅｓ）、信号値比較部２４は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ０４）。
【００４９】
報知部２６は、認識信号が所定時間内に到達すれば（ステップＳ０５，Ｙｅｓ）、投薬中ランプ２１ａを点滅させる（ステップＳ０６）。具体的には、発振器２５から出力されるパルス波をカウントし、認識信号が到達したときのカウント値が一定数以内であれば、投薬中ランプ２１ａに一定幅のパルス信号を出力する。パルス信号を出力した後は、カウント値を０にリセットする。
【００５０】
一方、報知部２６は、認識信号が所定時間内に到達しなければ（ステップＳ０５，Ｎｏ）、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ（ステップＳ０７）、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる（ステップＳ０８）。具体的には、カウント値が一定数を超えると、投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａに電力を供給する。
【００５１】
このアラーム本体２０は、投薬中ランプ２１ａを点滅させた場合、換言すると認識信号が所定時間以内に到達した場合には、ステップＳ０１に戻って処理を繰り返す。一方、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａにブザー音を出力させた場合、換言すると認識信号が所定時間以内に到達しなかった場合には、投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａに電力供給を継続させたまま、処理を終了する。
【００５２】
尚、アラーム本体２０には、電源ボタンが設けられており、電源ボタンによってアラーム本体２０がオンオフされる。すなわち、投薬終了ランプ２１ｂの点灯とスピーカ２２ａのブザー音出力は、電源ボタンの押下によって終了する。
【００５３】
（Ｄ．作用）
このような薬液検出装置１の作用について、図６乃至８を参照しつつ説明する。図６は、薬液１２０の液柱１２１と、液柱１２１を透過する光を示す模式図である。図７は、第１センサ１１と第２センサ１２とから出射する光の透過態様を示す模式図である。図８は、第１センサ１１が出力する信号Ａと第２センサ１２が出力する信号Ｂとの電流値の差を示す模式図である。
【００５４】
図６に示すように、滴下口１４０から流下する薬液１２０が形成する液柱１２１は、断面が真円となることはまれであり、一定の形状を持たず、表面は殆どの場合で無数の曲面を組み合わせた形状となる。さらに、液柱１２１には、無数の気泡１２２が含まれている場合もある。
【００５５】
そのため、同じ発光量Ｑの光が液柱１２１を通過しても、その光の液柱１２１への入射タイミング、センサ１１、１２の位置、及びセンサ１１、１２の向きによって、液柱１２１への入射角、出射角、透過距離、気泡１２２の通過有無、及び気泡１２２中の通過回数が異なり、受光素子１１ｂ、１２ｂの受光量は異なる。
【００５６】
具体的には、発光量Ｑで出射した光は、あるタイミングでは、∠ａで液柱１２１の表面に到達し、反射量Ｑ１の光は反射してしまう。液柱１２１に入射した光は、液柱１２１内の通過距離Ｌ１に応じた吸収量Ｑ２だけ吸収されてしまう。液柱１２１の通過軌跡上に一つの気泡１２２が存在すると、その気泡１２２の表面で反射量Ｑ３の光が反射してしまう。この光が∠ｂで液柱１２１から出射するときには、反射量Ｑ４の光が液柱１２１内部へ戻るように反射してしまう。そして、最終的に残った光が受光量Ｑ５として受光素子に到達する。
【００５７】
この入射角、通過距離、気泡１２２の存在数、及び出射角が、発光素子の向き、位置、及びタイミングによって可変し、同じ発光量Ｑの光を出射しても受光量には差が生じる。換言すると、光軸の異なる光を受光したとき、その受光量が異なっていれば、それは液柱１２１が形成されていることを意味する。反対に、光軸の異なる光を受光したとき、その受光量が同じであれば、液柱１２１が形成されていないことを示す。
【００５８】
このため、図７に示すように、発光素子１１ａと受光素子１１ｂを対向させた第１センサ１１と、発光素子１２ａと受光素子１２ｂの第２センサ１２とを、光軸が異なるように配置し、それぞれ同量の発光量Ｑを出射する。
【００５９】
このとき、あるタイミングでは、発光素子１１ａから出射した発光量Ｑの光は、液柱１２１が存在すれば、その表面に∠ａで到達して反射量Ｑ１が反射し、気泡１２２を通過するために反射量Ｑ２が反射し、液柱１２１内の通過距離はＬ１となって吸収量Ｑ３だけ吸収され、液柱１２１と空気との境界に∠ｂで到達して反射量Ｑ４が液柱１２１内部へ反射し、最終的に受光素子１１ｂは受光量Ｑ５の光を受け取る。
【００６０】
一方、同一タイミングにおいて、発光素子１２ａから出射した発光量Ｑの光は、その表面に∠ｃで到達して反射量Ｑ６が反射し、液柱１２１内の通過距離はＬ２となって吸収量Ｑ７だけ吸収され、液柱１２１と空気との境界に∠ｄで到達して反射量Ｑ８が液柱１２１内部へ反射し、最終的に受光素子１１ｂは受光量Ｑ９の光を受け取る。
【００６１】
ほとんどの場合、∠ａ≠∠ｃであるから反射量Ｑ１≠反射量Ｑ６であり、発光素子１１ａと発光素子１２ａを出射した光は同じ気泡１２２を同じ光軸で通過することはなく、Ｌ１≠Ｌ２であるから吸収量Ｑ３≠吸収量Ｑ７であり、∠ｃ≠∠ｄであるから反射量Ｑ４≠反射量Ｑ８である。従って、液柱１２１が形成されている場合には、受光量Ｑ５≠受光量Ｑ９となる。
【００６２】
一方、液柱１２１が形成されていなければ、換言すれば、薬液１２０が流下していないか、薬液１２０の落下態様が液柱１２１を形成する流下ではなく滴下であれば、それぞれ発光量Ｑと同値の受光量を受け取るため、発光量Ｑ＝受光量Ｑ５＝受光量Ｑ９となる。
【００６３】
従って、図８に示すように、点滴筒１１０内に液柱１２１が形成されていれば、第１センサ１１と第２センサ１２の受光量は異なるため、第１センサ１１が出力する信号値Ａと第２センサ１２が出力する信号値Ｂとには、差が発生する。例えば、受光素子１１ｂと受光素子１２ｂとがフォトトランジスタであれば、電流値に差が発生する。
【００６４】
そのため、薬液検出装置１は、光跡の異なる第１センサ１１と第２センサ１２とが出力する信号値Ａと信号値Ｂとに差が生じていれば、麻酔薬である薬液１２０が液柱１２１を形成して流下していると判断でき、投薬中ランプ２１ａを用いて、液柱１２１を形成する流下中であることを報知できる。一方、信号値Ａと信号値Ｂとに差が生じていなければ、麻酔薬である薬液１２０が液柱１２１を形成して流下していないと判断でき、投薬終了ランプ２１ｂを用いて、その旨を報知でき、また適切な投薬態様でない場合を考え、ブザー音をスピーカ２２から出力できる。
【００６５】
尚、タイミングによっては、第１センサ１１と第２センサ１２との受光量が同値、又は近い値になることもある。近い値とは、電子部品の精度によっては値の差を検出できない程度をいう。そのため、本実施形態の薬液検出装置１では、所定時間以内に受光量に差が発生していれば、投薬中と判断することで、より実効性を高めている。
【００６６】
（Ｅ．効果）
以上のように、本実施形態に係る薬液検出装置１では、薬液の落下軌跡を挟んで設けられる発光素子及び受光素子をそれぞれ有する２組のセンサ１１及び１２を備え、それらの光軸を異ならせて配置した。そして、両センサ１１及び１２から出力される両信号値を比較し、両信号値に差が検出された場合には麻酔薬の流下を報知するようにした。これにより、麻酔薬の点滴による投薬を監視できる薬液検出装置１を提供でき、且つ、この薬液検出装置１は安価に製造可能となる。
【００６７】
また、両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、麻酔薬が流下していないことを報知するようにした。これにより、まれに両信号値の差がない状態が発生する場合であっても、麻酔薬が流下していないと誤判定することを防止でき、実効性を高めることができる。
【００６８】
また、アラーム本体２０には紐部材２０ａを設け、アラーム本体２０を薬液ボトルスタンドに吊すことができるようにした。これにより、アラーム本体２０の荷重がセンサホルダ１０に掛かることはなく、点滴筒１１０からセンサホルダ１０が離脱してしまうことを防止でき、離脱による誤判定を防止できる。
【００６９】
（２．第２の実施形態）
（Ａ．構成）
次に、第２の実施形態に係る薬液検出装置１について図９及び１０を参照しつつ説明する。図９は、第２の実施形態に係る薬液検出装置１を示すブロック図である。図１０は、第２の実施形態に係るアラーム本体２０の動作を示すフローチャートである。
【００７０】
第１の実施形態では、薬液検出装置１の実効性を高めるべく、所持時間以内に信号値の差を検出すれば、薬液１０の液柱１２１が形成されているものと判断するようにした。まれに液柱１２１が形成されていても第１センサ１１と第２センサ１２の信号値が同値となるためである。そこで、図９に示すように、第２の実施形態に係る薬液検出装置１では、他の態様として、閾値比較部２７とオア回路２６ａをアラーム本体２０に備える。
【００７１】
閾値比較部２７は、第１センサ１１又は第２センサ１２の出力側に接続され、何れかの信号値と所定の閾値とを比較し、信号値が所定の閾値を下回っていれば、認識信号を報知部２６に出力する。閾値は、予め記憶されており、出射光が空気のみを通過するときのセンサの受光量と同値である。
【００７２】
オア回路２６ａは、報知部２６の入力側に設けられ、信号値比較部２４と閾値比較部２７の両出力側に接続されている。このオア回路２６ａは、信号値比較部２４若しくは閾値比較部２７の何れかから認識信号が入力されると、報知部２６へ認識信号を出力する。
【００７３】
この薬液検出装置１では、第１センサ１１と第２センサ１２の信号値に差がなくとも、空気のみを通過した光の受光量よりも実際に入力された受光量が小さければ、液柱１２１を通過したものとして、投薬中ランプ２１ａを点滅させるものである。
【００７４】
このアラーム本体２０の動作を説明する。図１０に示すように、アラーム本体２０には、第１センサ１１から信号Ａが入力され（ステップＳ１１）、第２センサ１２から信号Ｂが入力され（ステップＳ１２）、両信号Ａ及びＢの強度に差があると（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、信号値比較部２４は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００７５】
一方、両信号Ａ及びＢの強度に差がなくとも（ステップＳ１３，Ｎｏ）、閾値比較部２７による比較の結果、信号Ａ又はＢの強度が閾値未満であった場合は（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、閾値比較部２７は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００７６】
報知部２６は、信号値比較部２４又は閾値比較部２７から認識信号が所定時間内に到達すれば（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、投薬中ランプ２１ａを点滅させる（ステップＳ１７）。一方、報知部２６は、何れからも認識信号が所定時間内に到達しなければ（ステップＳ１６，Ｎｏ）、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ（ステップＳ１８）、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる（ステップＳ１９）。
【００７７】
なお、この第２の実施形態では、ステップＳ１６のように、発振器２５が出力するパルス波をカウントすることによって、認識信号が所定時間内に到達するか否かをも投薬中報知の判断基準としているが、冗長化が不要な場合には排除することが可能である。
【００７８】
このように、第２の実施形態に係る薬液検出装置１では、第１センサ１１又は第２センサ１２から出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較部２７を更に備え、報知部２６は、閾値比較部２７により信号値が所定の閾値未満であることが検出された場合に、麻酔薬の流下を報知するようにした。
【００７９】
すなわち、閾値比較部２７により、出射光による空気のみの通過によって受け取ることのできる受光量と、出射光による液柱１２１の通過によって受け取ることのできる受光量との差を用いて、麻酔薬の投薬中判断を行うと共に、第１センサ１１と第２センサ１２の信号値の差を用いた麻酔薬の投薬中判断をバックアップとして用いている。従って、更なる誤判定の防止措置を講じることができ、麻酔薬の投薬検出の実効性を更に高めることができる。
【００８０】
（３．第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る薬液検出装置１について図１１及び１２に基づき説明する。第１及び２の実施形態では、薬液検出装置１は麻酔薬を検出する装置として説明した。第３の実施形態に係る薬液検出装置１は、薬液１２０として麻酔薬の他、点滴薬も検出することができる。
【００８１】
図１１は、第３の実施形態に係る薬液検出装置１の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、この薬液検出装置１は、アラーム本体２０にパルス検出器２９と切替スイッチ２８を更に備えている。
【００８２】
切替スイッチ２８は、第２センサ１２と信号値比較部２４との接続をオンオフするスイッチと、第１センサ１１の接続先を信号値比較部２４とパルス検出器２９の何れかに切り替えるスイッチとを有し、両スイッチは連動している。
【００８３】
第１センサ１１の出力先が信号値比較部２４に切り替えられると、第２センサ１２と信号値比較部２４とが接続される。このモードでは、第１及び第２の実施形態と同様に麻酔薬を検出するために薬液検出装置１は動作する。
【００８４】
第１センサ１１の出力先がパルス検出器２９に切り替えられると、第２センサ１２はアラーム本体２０から切断される。このモードでは、薬液１２０として点滴薬を検出するために薬液検出装置１は動作する。
【００８５】
パルス検出器２９は、波形整形回路を含み、第１センサ１１から出力される信号の強度と基準強度とを比較して、第１センサ１１の出力信号をパルス信号に変換する。すなわち、基準強度よりも高い強度の信号がパルス検出器２９に入力されると、報知部２６への入力信号をＨｉにし、基準強度よりも低い強度の信号がパルス検出器２９に入力されると、報知部２６への入力信号をＬｏにする。
【００８６】
図１２は、第３の実施形態に係る報知部２６の点滴薬の検出態様を示すタイムテーブルである。図１２に示すように、報知部２６は、点滴薬を検出するモードにおいては、パルス検出器２９から出力される信号が所定時間以内にＬｏとなれば、Ｌｏとなったタイミングで投薬中ランプ２１ａを点滅させ、点滴薬の投薬中であることを報知する。一方、所定時間以内にＬｏとならなければ、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａからブザー音を出力させる。
【００８７】
所定時間は、発振器２５から出力されるパルス波のパルス数をカウントすることで認識される。すなわち、報知部２６は、発振器２５からのパルス波をカウントし、パルス検出器２９からのＬｏ信号が一定カウント数以下の間に入力されれば、投薬中であることを報知する。一方、一定カウント数を超えてもＬｏ信号が入力されなければ、報知部２６は、投薬終了を報知する。
【００８８】
点滴薬は、麻酔薬と異なり、その落下態様は滴下である。従って、点滴滴によって発光素子１１ａからの光が阻害されれば、第１センサ１１からは強度の低い信号が出力され、点滴滴が存在しないタイミングでは光は阻害されずに受光素子１１ｂに到達して、第１センサ１１からは強度の高い信号が出力される。そのため、一定時間以内にＬｏ信号となったか否かを判断することにより、点滴薬の滴下は検出可能となる。
【００８９】
（４．他の実施形態）
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図しておらず、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、その変形は、発明の範囲や要旨に含まれる。
【００９０】
例えば、薬液１２０を精度よく検出するためには、センサホルダ１０の点滴筒１１０からの脱落防止措置を図ることが有効である。第１の実施形態では、紐部材２０ａを設けることにより、アラーム本体２０の荷重がセンサホルダ１０に掛かることを防止したが、その他にも、各種の大きさを有する点滴筒１１０の何れにおいても一定圧力で挟持できるセンサホルダ１０を用いることができる。
【００９１】
このセンサホルダ１０を図１３乃至１５を参照しつつ説明する。図１３は、センサホルダ１０の詳細構成を示す図であり、（ａ）はセンサホルダ１０を前面側から見た斜視図、（ｂ）はセンサホルダ１０の上面図、（ｃ）はセンサホルダ１０の上側筐体を背面側から見た斜視図、（ｄ）はセンサホルダ１０の背面図である。
【００９２】
図１３に示すように、センサホルダ１０の上部には、アダプタ収容部１５が形成されており、このアダプタ収容部１５には、点滴筒１１０を圧嵌するアダプタ３０が着脱可能に挿入される。このアダプタ収容部１５は、センサホルダ１０の背面側から挿入口１３の開口全域に及び、その範囲が上面から掘り込まれて形成され、アダプタ３０と略同一の形状及び略同一の大きさを有する。
【００９３】
アダプタ３０は、点滴筒１１０の径に合わせて各種用意される。図１４は、アダプタ３０の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図である。図１４に示すアダプタ３０は、直径Ｌｃの点滴筒１１０にセンサホルダ１０を取り付ける場合に用いられる。
【００９４】
このアダプタ３０は、嵌合孔３１の周方向に沿ってそれぞれ延びる一対の挟持部３４、３４が嵌合孔３１を挟むように設けられる。挟持部３４、３４の両先端は、切り離されている。換言すると、アダプタ３０は、嵌合孔３１とアダプタ３０の外部とを連通させる断絶部３３を有する。
【００９５】
この挟持部３４の外縁には、アダプタ３０の内側方向へ湾曲した湾曲面３５が形成されている。湾曲面３５で挟まれた領域には、嵌合孔３１の中心Ｃが含まれる。すなわち、湾曲面３５は、嵌合孔３１における断絶部３３側の半円領域の弦部分よりも奥側から始まる。
【００９６】
また、アダプタ３０には、嵌合孔３１の内周壁に切欠部３６が設けられている。この切欠部３６は、湾曲面３５の始点付近に穿設されている。後述するように、挟持部３４、３４は、互いに離反する方向に撓み可能となっている。切欠部３６は、挟持部３４の撓みを容易にするとともに、撓みの基点を設定している。
【００９７】
図１５は、この挟持部３４の機能を示す図であり、アダプタ３０がセンサホルダ１０に収容された状態での断面図を示す。図１５の（ａ）は全体図、（ｂ）は挟持部３４付近の拡大図である。
【００９８】
図１５に示すように、アダプタ収容部１５を画する側壁１７は、アダプタ３０の外形と概略同一形状を有するが、挟持部３４との対向部分に形成される湾曲面１８の曲率は、挟持部３４の湾曲面３５の曲率よりも小さくなっている。そのため、アダプタ３０をアダプタ収容部１５に挿入すると、挟持部３４と側壁１７との間に隙間部１９が出現する。
【００９９】
ここで、嵌合孔３１は、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃよりも短い直径Ｌａである。この直径Ｌａは、以下式のように設定されている。
【０１００】
直径Ｌａ＝（対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃ）−２×（隙間部１９の幅Ｌ１）
隙間部１９の幅Ｌ１は、挟持部３４の根元を通る嵌合孔３１の直径線ＣＬを延長した線上における幅である。
【０１０１】
嵌合孔３１が上記式のように設定され、且つ隙間部１９が発生しているため、対応の点滴筒１１０を嵌合孔３１ａに挿入すると、挟持部３４、３４は、切欠部３６を撓み基点として互いに離反する方向に撓み、嵌合孔３１の径を拡げる。挟持部３４は、側壁１７の湾曲面１８と当接するまで撓み、嵌合孔３１の直径Ｌａは、２×（隙間部１９の幅Ｌ１）だけ拡大し、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃと同一長となる。
【０１０２】
このように、挟持部３４の撓みにより、嵌合孔３１は、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃまで拡大する。そのため、センサホルダ１０には、対応の点滴筒１１０に限って一定の圧力を感じながら挿入可能なる。更に所定圧力で点滴筒１１０が挟持されることでセンサホルダ１０が点滴筒１１０から脱落することが防止される。点滴筒１１０の種類に合わないアダプタ３０がセンサホルダ１０に取り付けられた場合には、点滴筒１１０が嵌合孔３１に入らないか、点滴筒１１０が挟持部３４によって挟持できず、嵌合孔３１内で遊貫された状態となる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 薬液検出装置
１０ センサホルダ
１１ 第１センサ
１１ａ 発光素子
１１ｂ 受光素子
１２ 第２センサ
１２ａ 発光素子
１２ｂ 受光素子
１３ 挿入口
１５ アダプタ収容部
１７ 側壁
１８ 湾曲面
１９ 隙間部
２０ アラーム本体
２０ａ 紐部材
２１ａ 投薬中ランプ
２１ｂ 投薬終了ランプ
２２ａ スピーカ
２２ｂ ボリューム摘み
２４ 信号値比較部
２５ 発振器
２６ 報知部
２６ａ オア回路
２７ 閾値比較部
２８ 切替スイッチ
２９ パルス検出器
３０ アダプタ
３１ 嵌合孔
３３ 断絶部
３４ 挟持部
３５ 湾曲面
３６ 切欠部
１００ 薬液ボトル
１１０ 点滴筒
１２０ 薬液
１２１ 液柱
１２２ 気泡
１４０ 滴下口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、点滴法により薬液を被検体に投与する場合の関心事項は、投薬速度と投薬終了のタイミングである。そのため、従来、投薬担当者は、点滴ボトルと点滴針との間に介挿された点滴筒を落下する薬液を目視し、投薬速度と投薬終了のタイミングを確認していた。
【０００３】
しかし、医師や看護師の不足により、投薬担当者の職務は多岐に亘り、点滴を絶えず監視することが困難となっている。そのため、点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この薬液検出装置は、センサによって薬液の落下を検出しており、検出対象とする薬液は、点滴薬である。センサは、発光素子と受光素子とから構成されており、点滴筒に取り付けられるセンサホルダに内蔵されている。センサホルダには、挿入口が貫設されており、センサホルダは、当該挿入口に点滴筒が挿入されることによって、点滴筒に取り付けられる。
【０００５】
センサホルダが点滴筒に取り付けられた状態では、発光素子と受光素子は、点滴薬の落下軌跡を挟み込むように対向する。点滴滴が滴下されたタイミングでは、発光素子と受光素子との間に点滴滴が存在するため、発光素子から出射した光が当該点滴滴により阻害され、受光素子の受光量は小さくなる。そのため、受光素子からＬｏ信号が一定間隔で出力されれば、点滴薬が順調に滴下されていることを検出することができる。
【０００６】
点滴滴を検出した場合には、ランプを点灯させ、点滴滴を所定時間以上検出できない場合には、終了のブザー音を出力することで、投薬速度や投薬終了を投薬担当者に報知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３０５５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、医療現場において、点滴法により投薬される薬液は点滴薬に限られず、麻酔薬についても点滴法により被検体へ投薬される。医療現場では、この麻酔薬についても検出可能な薬液検出装置が要望されている。尚、麻酔薬の投薬は、薬液ボトルと点滴筒との間に介在するチューブの途中から麻酔薬を合流させる手法を採る場合が多い。
【０００９】
しかしながら、点滴薬の点滴筒内での落下態様は滴下であるが、麻酔薬の点滴筒内での落下態様は液柱を形成する流下である。そのため、受光素子からＬｏ信号が出力されることによる薬液の検出手法は用いることができない。
【００１０】
その理由は、絶えず麻酔薬が流下している状態では、発光素子から出射される光が麻酔薬の液柱内を透過してしまい、受光素子が透過光を受け取ることにより、受光素子から出力される信号と空気中のみを通過した光を受光したときに得られる信号との間に大きな差が生じなくなってくる。更に、実験においては、この液柱を透過する光量は時間経過とともに大きくなってくる傾向が確認されている。
【００１１】
そのため、従来の手法を具体化する薬液検出装置では、受光素子から出力される信号をＨｉ信号又はＬｏ信号に変換するための基準信号値をかなり高精度に設定できなければ、麻酔薬の流下を検出することができない。そして、現在、このような高精度の基準信号値を生成する波形整形回路は高価であり、Ｌｏ信号による麻酔薬検出手法を具体化する薬液検出装置は高コストとなってしまう。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、低コストで麻酔薬の流下を検出することのできる薬液検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく、本発明に係る薬液検出装置は、薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置であって、前記薬液の落下軌跡を挟む発光素子及び受光素子を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する第１センサと、前記第１センサとは光軸が異なる発光素子及び受光素子を前記薬液の落下軌跡を挟むように設け、受光量に応じた強度の信号を出力する第２センサと、前記第１センサ及び第２センサから出力される両信号値を比較する信号値比較手段と、前記信号値比較手段により両信号値の差が検出されると、麻酔薬の流下を報知する報知手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１４】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ又は第２センサから出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較手段を更に備え、前記報知手段は、前記閾値比較手段により前記信号値が前記所定の閾値未満であることが検出された場合に、前記麻酔薬の流下を報知するようにしてもよい。
【００１５】
前記報知手段は、投薬中を示すランプ及び投薬終了を示すランプを備えるようにしてもよい。
【００１６】
前記報知手段は、前記両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、前記麻酔薬が流下していないことを報知するようにしてもよい。
【００１７】
前記報知手段は、投薬終了を示すブザー音を出力するスピーカを備えるようにしてもよい。
【００１８】
前記報知手段は、前記ブザー音の音量を調節するボリューム摘みを有するようにしてもよい。
【００１９】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダと、前記信号値比較手段及び前記報知手段を有するアラーム本体と、両端が前記アラーム本体に取り付けられ、前記薬液ボトルが掛けられる薬液ボトルスタンドに引掛可能な紐部材と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２０】
前記薬液検出装置は、点滴薬の滴下検出に検出態様を切り替えるスイッチと、前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられると、前記第１センサ又は前記第２センサから出力されるパルス信号を検出するパルス検出手段と、を更に備え、前記報知手段は、前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられ、前記パルス検出手段が前記パルス信号を検出すると、前記点滴薬の滴下を報知するようにしてもよい。
【００２１】
前記薬液検出装置は、前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダを更に備え、前記センサホルダは、前記点滴筒の各種径及び滴下口高さに合わせた各種のアダプタと、前記アダプタを収容する収容手段と、を更に備え、前記点滴筒の種類に応じた前記アダプタが前記収容手段に装着されて、当該アダプタに前記点滴筒が嵌め込まれることで、着脱可能に取り付けられるようにしてもよい。
【００２２】
前記アダプタは、板形状を有し、そして、対応の前記点滴筒の径よりも若干小さい径で板面を貫通する嵌合孔と、前記嵌合孔から外縁まで前記板面を切り欠いて形成される断絶部と、前記嵌合孔に沿って前記断絶部に至るまで前記嵌合孔を挟むようにそれぞれ延び、前記嵌合孔に挿嵌される前記点滴筒を両側から挟持する撓み可能な一対の挟持部と、を有し、前記収容手段の側壁と前記挟持部との間の隙間と前記嵌合孔の径との合計値が前記対応の点滴筒の径と同一であり、前記挟持部が前記収容手段の側壁に当接するまで撓んだときの前記嵌合孔の径は、前記対応の点滴筒の径と同一となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、麻酔薬の点滴による投薬を監視できる薬液検出装置を提供でき、且つ、この薬液検出装置は安価に製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る薬液検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】センサホルダに内蔵される第１センサ及び第２センサの配置態様を示す模式図である。
【図３】センサホルダに内蔵される第１センサ及び第２センサの回路図である。
【図４】アラーム本体の構成を示すブロック図である。
【図５】アラーム本体の動作を示すフローチャートである。
【図６】薬液の液柱と、液柱を透過する光とを示す模式図である。
【図７】第１センサと第２センサとから出射する光の透過態様を示す模式図である。
【図８】第１センサと第２センサが出力する両信号の強度の差を示す模式図である。
【図９】第２の実施形態に係る薬液検出装置を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係るアラーム本体の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る薬液検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る報知部の点滴薬の検出態様を示すタイムテーブルである。
【図１３】センサホルダの詳細構成を示す図である。
【図１４】アダプタの一例を示す図である。
【図１５】挟持部の機能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る薬液検出装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
（１．第１の実施形態）
（Ａ．概略構成）
図１は、本実施形態に係る薬液検出装置の概略構成を示す模式図である。この薬液検出装置１は、センサホルダ１０とアラーム本体２０とを備える。センサホルダ１０には、薬液１２０を検出する第１センサ１１及び第２センサ１２が内蔵されている。また、アラーム本体２０は、第１センサ１１及び第２センサ１２の信号出力結果に応じて投薬状態を報知する。薬液１２０は、薬用効果を有する液体であり、本実施形態では麻酔薬である。報知する投薬状態は、薬液１２０の投薬中又は投薬終了である。
【００２７】
センサホルダ１０とアラーム本体２０とは、ケーブルにより接続されている。センサホルダ１０の出力信号がケーブルを介してアラーム本体２０に入力され、アラーム本体２０が備える電源から電力がケーブルを介してセンサホルダ１０へ供給される。
【００２８】
薬液１２０は、図示しない薬液ボトルスタンドに吊された薬液ボトル１００に収容されており、薬液ボトル１００からチューブを通って点滴筒１１０に流入する。麻酔薬である薬液１２０は、薬液ボトル１００と点滴筒１１０との間のチューブへ直接流入させ、点滴筒１１０へ流入させる。点滴筒１１０内では、麻酔薬である薬液１２０は、チューブと導通する滴下口１４０から液柱１２１を形成して流下し、下部に一時的に貯留される。センサホルダ１０は、この点滴筒１１０に着脱可能に取り付けられる。
【００２９】
具体的には、センサホルダ１０には、点滴筒１１０が挿入される挿入口１３が設けられている。挿入口１３は、センサホルダ１０の上面から下面へセンサホルダ１０を貫いて設けられる。点滴筒１１０は、この挿入口１３に挿入される。
【００３０】
また、センサホルダ１０には、点滴筒１１０を挟持するアダプタ３０が着脱自在に取り付けられる。アダプタ３０は、点滴筒１１０を周囲から一定圧力で挟持する板状部材である。このアダプタ３０には、挿入口１３と対応する位置に嵌合孔３１が設けられている。嵌合孔３１は、点滴筒１１０を圧嵌する。
【００３１】
アラーム本体２０は、薬液検出装置１の使用状態において、薬液ボトルスタンドに吊される。アラーム本体２０は、紐部材２０ａを有し、この紐部材２０ａを薬液ボトルスタンドに引っ掛けることで、薬液ボトル１００と共に吊される。紐部材２０ａは、両端がアラーム本体２０の上端面に固定されている。これにより、センサホルダ１０にアラーム本体２０の荷重が掛からず、センサホルダ１０の点滴筒１１０からの離脱可能性が低下している。
【００３２】
このアラーム本体２０は、後述するように、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号値の差が発生していると、薬液１２０の投薬中を報知する。アラーム本体２０には、投薬中ランプ２１ａと投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａとボリューム摘み２２ｂとを備えている。
【００３３】
投薬中ランプ２１ａは、薬液１２０が検出されると点滅する。投薬終了ランプ２１ｂは、薬液１２０が検出されなければ点灯する。スピーカ２２ａは、薬液１２０が所定時間以上検出されなければブザー音を出力する。ボリューム摘み２２ｂは、可変抵抗器に接続され、回転角に応じて可変抵抗器の抵抗値を変更し、ブザー音の音量を調節する。
【００３４】
（Ｂ．センサ構成）
図２は、センサホルダ１０に内蔵される第１センサ１１及び第２センサ１２の配置態様を示す模式図である。図３は、センサホルダ１０に内蔵される第１センサ１１及び第２センサ１２の回路図である。
【００３５】
図２に示すように、センサホルダ１０には、２組のセンサが内蔵されている。第１センサ１１は、光を出射する発光素子１１ａと、発光素子１１ａから出射した光の受光量に応じた強度の信号Ａを出力する受光素子１１ｂとを備える。第２センサ１２も、光を出射する発光素子１２ａと、発光素子１２ａから出射した光の受光量に応じた強度の信号Ｂを出力する受光素子１２ｂとを備える。
【００３６】
第１センサ１１の発光素子１１ａと受光素子１１ｂは、挿入口１３を介して対向して設けられ、点滴筒１１０の挿入時には薬液１２０の落下軌跡を挟む。すなわち、発光素子１１ａと受光素子１１ｂとを結ぶ仮想線は、点滴筒１１０内の滴下口１４０から下方に降ろした仮想の円柱と交差する。
【００３７】
第２センサ１２の発光素子１２ａと受光素子１２ｂも、挿入口１３を介して対向して設けられ、点滴筒１１０の挿入時には薬液１２０の落下軌跡を挟む。すなわち、発光素子１２ａと受光素子１２ｂとを結ぶ仮想線も、点滴筒１１０内の滴下口１４０から下方に降ろした仮想の円柱と交差する。
【００３８】
但し、この第１センサ１１と第２センサ１２とは、光軸が異なる。つまり、異なる向き又は位置に配置される。より具体的には、挿入口１３の軸を含む任意の平面に対する、第１センサ１１と点滴筒１１０の軸とを含む平面のなす角度と、第２センサ１２と点滴筒１１０の軸とを含む平面のなす角度とが異なる。または、第１センサ１１の発光素子１１ａと受光素子１１ｂとの高低差と、第２センサ１２の発光素子１２ａと受光素子１２ｂとが異なる。または、第１センサ１１を含んで点滴筒１１０の軸と直交する平面の高さと、第２センサ１２を含んで点滴筒１１０の軸と直交する平面の高さとが異なる。このような、第１センサ１１と第２センサ１２の配置は、薬液１２０の液柱へ異なる角度で光を当て、又は薬液１２０の液柱の異なる位置に光を当てるためである。
【００３９】
図３に示すように、発光素子１１ａが出射した光は、対向する受光素子１１ｂにより受光される。また、発光素子１２ａが出射した光は、対向する受光素子１２ｂにより受光される。
【００４０】
発光素子１１ａと発光素子１２ａは、例えば発光ダイオードであり、同一の電力が供給され、同量の光を出射する。受光素子１１ｂと受光素子１２ｂは、例えばフォトトランジスタであり、光電効果により光がベース電流に変換され、エミッタとコレクタとの間に電気信号が流れる。この受光素子１１ｂと受光素子１２ｂは、受光量と出力信号の電流値とが直線性を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する。
【００４１】
（Ｃ．アラーム本体構成）
図４は、アラーム本体２０の構成を示すブロック図である。アラーム本体２０は、信号値比較部２４、発振器２５、及び報知部２６を備える。このアラーム本体２０は、薬液１２０が麻酔薬である場合には、薬液１２０の液柱１２１を検出し、検出結果に応じて投薬中又は投薬終了を報知する。
【００４２】
信号値比較部２４は、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号を比較する。この信号値比較部２４は、第１センサ１１と第２センサ１２の信号出力端子に接続され、第１センサ１１と第２センサ１２の受光量に応じた強度の信号が入力される。そして、信号値比較部２４は、第１センサ１１の出力信号と第２センサ１２の出力信号とに強度の差が生じたタイミングで認識信号を報知部２６に出力する。認識信号は、一定の値を示す電気信号であり、この認識信号が到達することにより、両信号に強度の差が生じていることが認識できる。
【００４３】
発振器２５は、共振回路と増幅器を有するクロック発生器であり、所定周波数のパルス波を報知部２６に出力する。例えば、４ｋＨｚのパルス波を報知部２６に出力する。
【００４４】
報知部２６は、第１センサ１１と第２センサ１２の出力信号に強度の差が生じており、その強度の差が所定時間以内に発生していれば、投薬中を報知する。一方、報知部２６は、強度の差が所定時間以内に発生しなければ、投薬終了を報知する。
【００４５】
具体的には、報知部２６は、発振器２５から出力されるパルス波をカウントする。カウント値が一定数以内であるときに、信号値比較部２４から電気信号が入力されると、投薬中を報知し、カウント値をリセットする。カウント値が一定数を超えると、投薬終了を報知する。
【００４６】
報知部２６は、投薬中の報知の際、投薬中ランプ２１ａを点滅させる。また、報知部２６は、投薬終了の報知の際、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる。
【００４７】
図５は、このアラーム本体２０の動作を示すフローチャートである。まず、アラーム本体２０には、第１センサ１１から信号Ａが入力され（ステップＳ０１）、第２センサ１２から信号Ｂが入力される（ステップＳ０２）。具体的には、アラーム本体２０は、第１センサ１１及び第２センサ１２から信号Ａ及び信号Ｂを、発振器２５のパルス波を用いて一定のサンプリングタイミングで取り込む。
【００４８】
第１センサ１１の信号Ａ及び第２センサ１２の信号Ｂが入力されると、信号値比較部２４は、両信号Ａ及びＢの強度を比較する（ステップＳ０３）。例えば、両信号Ａ及びＢが示す電流値を比較する。両信号Ａ及びＢの強度に差があると（ステップＳ０３，Ｙｅｓ）、信号値比較部２４は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ０４）。
【００４９】
報知部２６は、認識信号が所定時間内に到達すれば（ステップＳ０５，Ｙｅｓ）、投薬中ランプ２１ａを点滅させる（ステップＳ０６）。具体的には、発振器２５から出力されるパルス波をカウントし、認識信号が到達したときのカウント値が一定数以内であれば、投薬中ランプ２１ａに一定幅のパルス信号を出力する。パルス信号を出力した後は、カウント値を０にリセットする。
【００５０】
一方、報知部２６は、認識信号が所定時間内に到達しなければ（ステップＳ０５，Ｎｏ）、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ（ステップＳ０７）、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる（ステップＳ０８）。具体的には、カウント値が一定数を超えると、投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａに電力を供給する。
【００５１】
このアラーム本体２０は、投薬中ランプ２１ａを点滅させた場合、換言すると認識信号が所定時間以内に到達した場合には、ステップＳ０１に戻って処理を繰り返す。一方、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａにブザー音を出力させた場合、換言すると認識信号が所定時間以内に到達しなかった場合には、投薬終了ランプ２１ｂとスピーカ２２ａに電力供給を継続させたまま、処理を終了する。
【００５２】
尚、アラーム本体２０には、電源ボタンが設けられており、電源ボタンによってアラーム本体２０がオンオフされる。すなわち、投薬終了ランプ２１ｂの点灯とスピーカ２２ａのブザー音出力は、電源ボタンの押下によって終了する。
【００５３】
（Ｄ．作用）
このような薬液検出装置１の作用について、図６乃至８を参照しつつ説明する。図６は、薬液１２０の液柱１２１と、液柱１２１を透過する光を示す模式図である。図７は、第１センサ１１と第２センサ１２とから出射する光の透過態様を示す模式図である。図８は、第１センサ１１が出力する信号Ａと第２センサ１２が出力する信号Ｂとの電流値の差を示す模式図である。
【００５４】
図６に示すように、滴下口１４０から流下する薬液１２０が形成する液柱１２１は、断面が真円となることはまれであり、一定の形状を持たず、表面は殆どの場合で無数の曲面を組み合わせた形状となる。さらに、液柱１２１には、無数の気泡１２２が含まれている場合もある。
【００５５】
そのため、同じ発光量Ｑの光が液柱１２１を通過しても、その光の液柱１２１への入射タイミング、センサ１１、１２の位置、及びセンサ１１、１２の向きによって、液柱１２１への入射角、出射角、透過距離、気泡１２２の通過有無、及び気泡１２２中の通過回数が異なり、受光素子１１ｂ、１２ｂの受光量は異なる。
【００５６】
具体的には、発光量Ｑで出射した光は、あるタイミングでは、∠ａで液柱１２１の表面に到達し、反射量Ｑ１の光は反射してしまう。液柱１２１に入射した光は、液柱１２１内の通過距離Ｌ１に応じた吸収量Ｑ２だけ吸収されてしまう。液柱１２１の通過軌跡上に一つの気泡１２２が存在すると、その気泡１２２の表面で反射量Ｑ３の光が反射してしまう。この光が∠ｂで液柱１２１から出射するときには、反射量Ｑ４の光が液柱１２１内部へ戻るように反射してしまう。そして、最終的に残った光が受光量Ｑ５として受光素子に到達する。
【００５７】
この入射角、通過距離、気泡１２２の存在数、及び出射角が、発光素子の向き、位置、及びタイミングによって可変し、同じ発光量Ｑの光を出射しても受光量には差が生じる。換言すると、光軸の異なる光を受光したとき、その受光量が異なっていれば、それは液柱１２１が形成されていることを意味する。反対に、光軸の異なる光を受光したとき、その受光量が同じであれば、液柱１２１が形成されていないことを示す。
【００５８】
このため、図７に示すように、発光素子１１ａと受光素子１１ｂを対向させた第１センサ１１と、発光素子１２ａと受光素子１２ｂの第２センサ１２とを、光軸が異なるように配置し、それぞれ同量の発光量Ｑを出射する。
【００５９】
このとき、あるタイミングでは、発光素子１１ａから出射した発光量Ｑの光は、液柱１２１が存在すれば、その表面に∠ａで到達して反射量Ｑ１が反射し、気泡１２２を通過するために反射量Ｑ２が反射し、液柱１２１内の通過距離はＬ１となって吸収量Ｑ３だけ吸収され、液柱１２１と空気との境界に∠ｂで到達して反射量Ｑ４が液柱１２１内部へ反射し、最終的に受光素子１１ｂは受光量Ｑ５の光を受け取る。
【００６０】
一方、同一タイミングにおいて、発光素子１２ａから出射した発光量Ｑの光は、その表面に∠ｃで到達して反射量Ｑ６が反射し、液柱１２１内の通過距離はＬ２となって吸収量Ｑ７だけ吸収され、液柱１２１と空気との境界に∠ｄで到達して反射量Ｑ８が液柱１２１内部へ反射し、最終的に受光素子１１ｂは受光量Ｑ９の光を受け取る。
【００６１】
ほとんどの場合、∠ａ≠∠ｃであるから反射量Ｑ１≠反射量Ｑ６であり、発光素子１１ａと発光素子１２ａを出射した光は同じ気泡１２２を同じ光軸で通過することはなく、Ｌ１≠Ｌ２であるから吸収量Ｑ３≠吸収量Ｑ７であり、∠ｃ≠∠ｄであるから反射量Ｑ４≠反射量Ｑ８である。従って、液柱１２１が形成されている場合には、受光量Ｑ５≠受光量Ｑ９となる。
【００６２】
一方、液柱１２１が形成されていなければ、換言すれば、薬液１２０が流下していないか、薬液１２０の落下態様が液柱１２１を形成する流下ではなく滴下であれば、それぞれ発光量Ｑと同値の受光量を受け取るため、発光量Ｑ＝受光量Ｑ５＝受光量Ｑ９となる。
【００６３】
従って、図８に示すように、点滴筒１１０内に液柱１２１が形成されていれば、第１センサ１１と第２センサ１２の受光量は異なるため、第１センサ１１が出力する信号値Ａと第２センサ１２が出力する信号値Ｂとには、差が発生する。例えば、受光素子１１ｂと受光素子１２ｂとがフォトトランジスタであれば、電流値に差が発生する。
【００６４】
そのため、薬液検出装置１は、光跡の異なる第１センサ１１と第２センサ１２とが出力する信号値Ａと信号値Ｂとに差が生じていれば、麻酔薬である薬液１２０が液柱１２１を形成して流下していると判断でき、投薬中ランプ２１ａを用いて、液柱１２１を形成する流下中であることを報知できる。一方、信号値Ａと信号値Ｂとに差が生じていなければ、麻酔薬である薬液１２０が液柱１２１を形成して流下していないと判断でき、投薬終了ランプ２１ｂを用いて、その旨を報知でき、また適切な投薬態様でない場合を考え、ブザー音をスピーカ２２から出力できる。
【００６５】
尚、タイミングによっては、第１センサ１１と第２センサ１２との受光量が同値、又は近い値になることもある。近い値とは、電子部品の精度によっては値の差を検出できない程度をいう。そのため、本実施形態の薬液検出装置１では、所定時間以内に受光量に差が発生していれば、投薬中と判断することで、より実効性を高めている。
【００６６】
（Ｅ．効果）
以上のように、本実施形態に係る薬液検出装置１では、薬液の落下軌跡を挟んで設けられる発光素子及び受光素子をそれぞれ有する２組のセンサ１１及び１２を備え、それらの光軸を異ならせて配置した。そして、両センサ１１及び１２から出力される両信号値を比較し、両信号値に差が検出された場合には麻酔薬の流下を報知するようにした。これにより、麻酔薬の点滴による投薬を監視できる薬液検出装置１を提供でき、且つ、この薬液検出装置１は安価に製造可能となる。
【００６７】
また、両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、麻酔薬が流下していないことを報知するようにした。これにより、まれに両信号値の差がない状態が発生する場合であっても、麻酔薬が流下していないと誤判定することを防止でき、実効性を高めることができる。
【００６８】
また、アラーム本体２０には紐部材２０ａを設け、アラーム本体２０を薬液ボトルスタンドに吊すことができるようにした。これにより、アラーム本体２０の荷重がセンサホルダ１０に掛かることはなく、点滴筒１１０からセンサホルダ１０が離脱してしまうことを防止でき、離脱による誤判定を防止できる。
【００６９】
（２．第２の実施形態）
（Ａ．構成）
次に、第２の実施形態に係る薬液検出装置１について図９及び１０を参照しつつ説明する。図９は、第２の実施形態に係る薬液検出装置１を示すブロック図である。図１０は、第２の実施形態に係るアラーム本体２０の動作を示すフローチャートである。
【００７０】
第１の実施形態では、薬液検出装置１の実効性を高めるべく、所持時間以内に信号値の差を検出すれば、薬液１０の液柱１２１が形成されているものと判断するようにした。まれに液柱１２１が形成されていても第１センサ１１と第２センサ１２の信号値が同値となるためである。そこで、図９に示すように、第２の実施形態に係る薬液検出装置１では、他の態様として、閾値比較部２７とオア回路２６ａをアラーム本体２０に備える。
【００７１】
閾値比較部２７は、第１センサ１１又は第２センサ１２の出力側に接続され、何れかの信号値と所定の閾値とを比較し、信号値が所定の閾値を下回っていれば、認識信号を報知部２６に出力する。閾値は、予め記憶されており、出射光が空気のみを通過するときのセンサの受光量と同値である。
【００７２】
オア回路２６ａは、報知部２６の入力側に設けられ、信号値比較部２４と閾値比較部２７の両出力側に接続されている。このオア回路２６ａは、信号値比較部２４若しくは閾値比較部２７の何れかから認識信号が入力されると、報知部２６へ認識信号を出力する。
【００７３】
この薬液検出装置１では、第１センサ１１と第２センサ１２の信号値に差がなくとも、空気のみを通過した光の受光量よりも実際に入力された受光量が小さければ、液柱１２１を通過したものとして、投薬中ランプ２１ａを点滅させるものである。
【００７４】
このアラーム本体２０の動作を説明する。図１０に示すように、アラーム本体２０には、第１センサ１１から信号Ａが入力され（ステップＳ１１）、第２センサ１２から信号Ｂが入力され（ステップＳ１２）、両信号Ａ及びＢの強度に差があると（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、信号値比較部２４は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００７５】
一方、両信号Ａ及びＢの強度に差がなくとも（ステップＳ１３，Ｎｏ）、閾値比較部２７による比較の結果、信号Ａ又はＢの強度が閾値未満であった場合は（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、閾値比較部２７は、報知部２６へ認識信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００７６】
報知部２６は、信号値比較部２４又は閾値比較部２７から認識信号が所定時間内に到達すれば（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、投薬中ランプ２１ａを点滅させる（ステップＳ１７）。一方、報知部２６は、何れからも認識信号が所定時間内に到達しなければ（ステップＳ１６，Ｎｏ）、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ（ステップＳ１８）、スピーカ２２ａにブザー音を出力させる（ステップＳ１９）。
【００７７】
なお、この第２の実施形態では、ステップＳ１６のように、発振器２５が出力するパルス波をカウントすることによって、認識信号が所定時間内に到達するか否かをも投薬中報知の判断基準としているが、冗長化が不要な場合には排除することが可能である。
【００７８】
このように、第２の実施形態に係る薬液検出装置１では、第１センサ１１又は第２センサ１２から出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較部２７を更に備え、報知部２６は、閾値比較部２７により信号値が所定の閾値未満であることが検出された場合に、麻酔薬の流下を報知するようにした。
【００７９】
すなわち、閾値比較部２７により、出射光による空気のみの通過によって受け取ることのできる受光量と、出射光による液柱１２１の通過によって受け取ることのできる受光量との差を用いて、麻酔薬の投薬中判断を行うと共に、第１センサ１１と第２センサ１２の信号値の差を用いた麻酔薬の投薬中判断をバックアップとして用いている。従って、更なる誤判定の防止措置を講じることができ、麻酔薬の投薬検出の実効性を更に高めることができる。
【００８０】
（３．第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る薬液検出装置１について図１１及び１２に基づき説明する。第１及び２の実施形態では、薬液検出装置１は麻酔薬を検出する装置として説明した。第３の実施形態に係る薬液検出装置１は、薬液１２０として麻酔薬の他、点滴薬も検出することができる。
【００８１】
図１１は、第３の実施形態に係る薬液検出装置１の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、この薬液検出装置１は、アラーム本体２０にパルス検出器２９と切替スイッチ２８を更に備えている。
【００８２】
切替スイッチ２８は、第２センサ１２と信号値比較部２４との接続をオンオフするスイッチと、第１センサ１１の接続先を信号値比較部２４とパルス検出器２９の何れかに切り替えるスイッチとを有し、両スイッチは連動している。
【００８３】
第１センサ１１の出力先が信号値比較部２４に切り替えられると、第２センサ１２と信号値比較部２４とが接続される。このモードでは、第１及び第２の実施形態と同様に麻酔薬を検出するために薬液検出装置１は動作する。
【００８４】
第１センサ１１の出力先がパルス検出器２９に切り替えられると、第２センサ１２はアラーム本体２０から切断される。このモードでは、薬液１２０として点滴薬を検出するために薬液検出装置１は動作する。
【００８５】
パルス検出器２９は、波形整形回路を含み、第１センサ１１から出力される信号の強度と基準強度とを比較して、第１センサ１１の出力信号をパルス信号に変換する。すなわち、基準強度よりも高い強度の信号がパルス検出器２９に入力されると、報知部２６への入力信号をＨｉにし、基準強度よりも低い強度の信号がパルス検出器２９に入力されると、報知部２６への入力信号をＬｏにする。
【００８６】
図１２は、第３の実施形態に係る報知部２６の点滴薬の検出態様を示すタイムテーブルである。図１２に示すように、報知部２６は、点滴薬を検出するモードにおいては、パルス検出器２９から出力される信号が所定時間以内にＬｏとなれば、Ｌｏとなったタイミングで投薬中ランプ２１ａを点滅させ、点滴薬の投薬中であることを報知する。一方、所定時間以内にＬｏとならなければ、投薬終了ランプ２１ｂを点灯させ、スピーカ２２ａからブザー音を出力させる。
【００８７】
所定時間は、発振器２５から出力されるパルス波のパルス数をカウントすることで認識される。すなわち、報知部２６は、発振器２５からのパルス波をカウントし、パルス検出器２９からのＬｏ信号が一定カウント数以下の間に入力されれば、投薬中であることを報知する。一方、一定カウント数を超えてもＬｏ信号が入力されなければ、報知部２６は、投薬終了を報知する。
【００８８】
点滴薬は、麻酔薬と異なり、その落下態様は滴下である。従って、点滴滴によって発光素子１１ａからの光が阻害されれば、第１センサ１１からは強度の低い信号が出力され、点滴滴が存在しないタイミングでは光は阻害されずに受光素子１１ｂに到達して、第１センサ１１からは強度の高い信号が出力される。そのため、一定時間以内にＬｏ信号となったか否かを判断することにより、点滴薬の滴下は検出可能となる。
【００８９】
（４．他の実施形態）
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図しておらず、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、その変形は、発明の範囲や要旨に含まれる。
【００９０】
例えば、薬液１２０を精度よく検出するためには、センサホルダ１０の点滴筒１１０からの脱落防止措置を図ることが有効である。第１の実施形態では、紐部材２０ａを設けることにより、アラーム本体２０の荷重がセンサホルダ１０に掛かることを防止したが、その他にも、各種の大きさを有する点滴筒１１０の何れにおいても一定圧力で挟持できるセンサホルダ１０を用いることができる。
【００９１】
このセンサホルダ１０を図１３乃至１５を参照しつつ説明する。図１３は、センサホルダ１０の詳細構成を示す図であり、（ａ）はセンサホルダ１０を前面側から見た斜視図、（ｂ）はセンサホルダ１０の上面図、（ｃ）はセンサホルダ１０の上側筐体を背面側から見た斜視図、（ｄ）はセンサホルダ１０の背面図である。
【００９２】
図１３に示すように、センサホルダ１０の上部には、アダプタ収容部１５が形成されており、このアダプタ収容部１５には、点滴筒１１０を圧嵌するアダプタ３０が着脱可能に挿入される。このアダプタ収容部１５は、センサホルダ１０の背面側から挿入口１３の開口全域に及び、その範囲が上面から掘り込まれて形成され、アダプタ３０と略同一の形状及び略同一の大きさを有する。
【００９３】
アダプタ３０は、点滴筒１１０の径に合わせて各種用意される。図１４は、アダプタ３０の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図である。図１４に示すアダプタ３０は、直径Ｌｃの点滴筒１１０にセンサホルダ１０を取り付ける場合に用いられる。
【００９４】
このアダプタ３０は、嵌合孔３１の周方向に沿ってそれぞれ延びる一対の挟持部３４、３４が嵌合孔３１を挟むように設けられる。挟持部３４、３４の両先端は、切り離されている。換言すると、アダプタ３０は、嵌合孔３１とアダプタ３０の外部とを連通させる断絶部３３を有する。
【００９５】
この挟持部３４の外縁には、アダプタ３０の内側方向へ湾曲した湾曲面３５が形成されている。湾曲面３５で挟まれた領域には、嵌合孔３１の中心Ｃが含まれる。すなわち、湾曲面３５は、嵌合孔３１における断絶部３３側の半円領域の弦部分よりも奥側から始まる。
【００９６】
また、アダプタ３０には、嵌合孔３１の内周壁に切欠部３６が設けられている。この切欠部３６は、湾曲面３５の始点付近に穿設されている。後述するように、挟持部３４、３４は、互いに離反する方向に撓み可能となっている。切欠部３６は、挟持部３４の撓みを容易にするとともに、撓みの基点を設定している。
【００９７】
図１５は、この挟持部３４の機能を示す図であり、アダプタ３０がセンサホルダ１０に収容された状態での断面図を示す。図１５の（ａ）は全体図、（ｂ）は挟持部３４付近の拡大図である。
【００９８】
図１５に示すように、アダプタ収容部１５を画する側壁１７は、アダプタ３０の外形と概略同一形状を有するが、挟持部３４との対向部分に形成される湾曲面１８の曲率は、挟持部３４の湾曲面３５の曲率よりも小さくなっている。そのため、アダプタ３０をアダプタ収容部１５に挿入すると、挟持部３４と側壁１７との間に隙間部１９が出現する。
【００９９】
ここで、嵌合孔３１は、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃよりも短い直径Ｌａである。この直径Ｌａは、以下式のように設定されている。
【０１００】
直径Ｌａ＝（対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃ）−２×（隙間部１９の幅Ｌ１）
隙間部１９の幅Ｌ１は、挟持部３４の根元を通る嵌合孔３１の直径線ＣＬを延長した線上における幅である。
【０１０１】
嵌合孔３１が上記式のように設定され、且つ隙間部１９が発生しているため、対応の点滴筒１１０を嵌合孔３１ａに挿入すると、挟持部３４、３４は、切欠部３６を撓み基点として互いに離反する方向に撓み、嵌合孔３１の径を拡げる。挟持部３４は、側壁１７の湾曲面１８と当接するまで撓み、嵌合孔３１の直径Ｌａは、２×（隙間部１９の幅Ｌ１）だけ拡大し、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃと同一長となる。
【０１０２】
このように、挟持部３４の撓みにより、嵌合孔３１は、対応の点滴筒１１０の直径Ｌｃまで拡大する。そのため、センサホルダ１０には、対応の点滴筒１１０に限って一定の圧力を感じながら挿入可能なる。更に所定圧力で点滴筒１１０が挟持されることでセンサホルダ１０が点滴筒１１０から脱落することが防止される。点滴筒１１０の種類に合わないアダプタ３０がセンサホルダ１０に取り付けられた場合には、点滴筒１１０が嵌合孔３１に入らないか、点滴筒１１０が挟持部３４によって挟持できず、嵌合孔３１内で遊貫された状態となる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 薬液検出装置
１０ センサホルダ
１１ 第１センサ
１１ａ 発光素子
１１ｂ 受光素子
１２ 第２センサ
１２ａ 発光素子
１２ｂ 受光素子
１３ 挿入口
１５ アダプタ収容部
１７ 側壁
１８ 湾曲面
１９ 隙間部
２０ アラーム本体
２０ａ 紐部材
２１ａ 投薬中ランプ
２１ｂ 投薬終了ランプ
２２ａ スピーカ
２２ｂ ボリューム摘み
２４ 信号値比較部
２５ 発振器
２６ 報知部
２６ａ オア回路
２７ 閾値比較部
２８ 切替スイッチ
２９ パルス検出器
３０ アダプタ
３１ 嵌合孔
３３ 断絶部
３４ 挟持部
３５ 湾曲面
３６ 切欠部
１００ 薬液ボトル
１１０ 点滴筒
１２０ 薬液
１２１ 液柱
１２２ 気泡
１４０ 滴下口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置であって、
前記薬液の落下軌跡を挟む発光素子及び受光素子を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する第１センサと、
前記第１センサとは光軸が異なる発光素子及び受光素子を前記薬液の落下軌跡を挟むように設け、受光量に応じた強度の信号を出力する第２センサと、
前記第１センサ及び第２センサから出力される両信号値を比較する信号値比較手段と、
前記信号値比較手段により両信号値の差が検出されると、麻酔薬の流下を報知する報知手段と、
を備えること、
を特徴とする薬液検出装置。
【請求項２】
前記第１センサ又は第２センサから出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較手段を更に備え、
前記報知手段は、
前記閾値比較手段により前記信号値が前記所定の閾値未満であることが検出された場合に、前記麻酔薬の流下を報知すること、
を特徴とする請求項１記載の薬液検出装置。
【請求項３】
前記報知手段は、
投薬中を示すランプ及び投薬終了を示すランプを備えること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の薬液検出装置。
【請求項４】
前記報知手段は、
前記両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、前記麻酔薬が流下していないことを報知すること、
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項５】
前記報知手段は、
投薬終了を示すブザー音を出力するスピーカを備えること、
を特徴とする請求項４記載の薬液検出装置。
【請求項６】
前記報知手段は、
前記ブザー音の音量を調節するボリューム摘みを有すること、
を特徴とする請求項５記載の薬液検出装置。
【請求項７】
前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダと、
前記信号値比較手段及び前記報知手段を有するアラーム本体と、
両端が前記アラーム本体に取り付けられ、前記薬液ボトルが掛けられる薬液ボトルスタンドに引掛可能な紐部材と、
を更に備えること、
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項８】
点滴薬の滴下検出に検出態様を切り替えるスイッチと、
前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられると、前記第１センサ又は前記第２センサから出力されるパルス信号を検出するパルス検出手段と、
を更に備え、
前記報知手段は、
前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられ、前記パルス検出手段が前記パルス信号を検出すると、前記点滴薬の滴下を報知すること、
を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項９】
前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダを更に備え、
前記センサホルダは、
前記点滴筒の各種径及び滴下口高さに合わせた各種のアダプタと、
前記アダプタを収容する収容手段と、
を更に備え、
前記点滴筒の種類に応じた前記アダプタが前記収容手段に装着されて、当該アダプタに前記点滴筒が嵌め込まれることで、着脱可能に取り付けられること、
を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項１０】
前記アダプタは、
板形状を有し、
板面を貫通し、対応の前記点滴筒の径よりも若干小さい嵌合孔と、
前記嵌合孔から外縁まで前記板面を切り欠いて形成される断絶部と、
前記嵌合孔に沿って前記断絶部に至るまで前記嵌合孔を挟むようにそれぞれ延び、前記嵌合孔に挿嵌される前記点滴筒を両側から挟持する撓み可能な一対の挟持部と、
を有し、
前記収容手段の側壁と前記挟持部との間の隙間と前記嵌合孔の径との合計値が前記対応の点滴筒の径と同一であり、
前記挟持部が前記収容手段の側壁に当接するまで撓んだときの前記嵌合孔の径は、前記対応の点滴筒の径と同一となること、
を特徴とする請求項９記載の薬液検出装置。
【請求項１】
薬液ボトルにチューブを介して連通する点滴筒内を落ちる薬液を検出する薬液検出装置であって、
前記薬液の落下軌跡を挟む発光素子及び受光素子を有し、受光量に応じた強度の信号を出力する第１センサと、
前記第１センサとは光軸が異なる発光素子及び受光素子を前記薬液の落下軌跡を挟むように設け、受光量に応じた強度の信号を出力する第２センサと、
前記第１センサ及び第２センサから出力される両信号値を比較する信号値比較手段と、
前記信号値比較手段により両信号値の差が検出されると、麻酔薬の流下を報知する報知手段と、
を備えること、
を特徴とする薬液検出装置。
【請求項２】
前記第１センサ又は第２センサから出力される信号値と所定の閾値とを比較する閾値比較手段を更に備え、
前記報知手段は、
前記閾値比較手段により前記信号値が前記所定の閾値未満であることが検出された場合に、前記麻酔薬の流下を報知すること、
を特徴とする請求項１記載の薬液検出装置。
【請求項３】
前記報知手段は、
投薬中を示すランプ及び投薬終了を示すランプを備えること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の薬液検出装置。
【請求項４】
前記報知手段は、
前記両信号値の差が所定時間以上検出されない場合には、前記麻酔薬が流下していないことを報知すること、
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項５】
前記報知手段は、
投薬終了を示すブザー音を出力するスピーカを備えること、
を特徴とする請求項４記載の薬液検出装置。
【請求項６】
前記報知手段は、
前記ブザー音の音量を調節するボリューム摘みを有すること、
を特徴とする請求項５記載の薬液検出装置。
【請求項７】
前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダと、
前記信号値比較手段及び前記報知手段を有するアラーム本体と、
両端が前記アラーム本体に取り付けられ、前記薬液ボトルが掛けられる薬液ボトルスタンドに引掛可能な紐部材と、
を更に備えること、
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項８】
点滴薬の滴下検出に検出態様を切り替えるスイッチと、
前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられると、前記第１センサ又は前記第２センサから出力されるパルス信号を検出するパルス検出手段と、
を更に備え、
前記報知手段は、
前記スイッチが前記点滴薬の滴下検出に切り替えられ、前記パルス検出手段が前記パルス信号を検出すると、前記点滴薬の滴下を報知すること、
を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項９】
前記第１センサ及び第２センサを有し、前記点滴筒に取り付けられるセンサホルダを更に備え、
前記センサホルダは、
前記点滴筒の各種径及び滴下口高さに合わせた各種のアダプタと、
前記アダプタを収容する収容手段と、
を更に備え、
前記点滴筒の種類に応じた前記アダプタが前記収容手段に装着されて、当該アダプタに前記点滴筒が嵌め込まれることで、着脱可能に取り付けられること、
を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の薬液検出装置。
【請求項１０】
前記アダプタは、
板形状を有し、
板面を貫通し、対応の前記点滴筒の径よりも若干小さい嵌合孔と、
前記嵌合孔から外縁まで前記板面を切り欠いて形成される断絶部と、
前記嵌合孔に沿って前記断絶部に至るまで前記嵌合孔を挟むようにそれぞれ延び、前記嵌合孔に挿嵌される前記点滴筒を両側から挟持する撓み可能な一対の挟持部と、
を有し、
前記収容手段の側壁と前記挟持部との間の隙間と前記嵌合孔の径との合計値が前記対応の点滴筒の径と同一であり、
前記挟持部が前記収容手段の側壁に当接するまで撓んだときの前記嵌合孔の径は、前記対応の点滴筒の径と同一となること、
を特徴とする請求項９記載の薬液検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２４５２１４（Ｐ２０１２−２４５２１４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０２３０（Ｐ２０１１−１２０２３０）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【特許番号】特許第５００９４２７号（Ｐ５００９４２７）
【特許公報発行日】平成２４年８月２２日（２０１２．８．２２）
【出願人】（５０８１７１４６８）大昭電機株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【特許番号】特許第５００９４２７号（Ｐ５００９４２７）
【特許公報発行日】平成２４年８月２２日（２０１２．８．２２）
【出願人】（５０８１７１４６８）大昭電機株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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